(57)【要約】  トルクモータは機械基準部材と、アーマチュアとフィールドアセンブリを有する。前記フィールドアセンブリは極開口部を規定するフィールド極片を含み、前記アーマチュアはモータ軸の回りの回転の為に前記機械基準部材に取り付けられており、前記フィールド極片のそれぞれのギャップで前記極開口部へ伸長する。前記フィールドアセンブリは前記機械基準部材に固定されており、そこから、ギャップの対応する長さで前記極開口部内の所定の位置に前記アーマチュアを設置するのに十分に変形した、弾性変形可能なフレキシャにより離される。製造中、望ましい長さのギャップが形成されるように、前記アーマチュア極片に対する前記極開口部を位置づける為に、フレキシャの変形力に対する前記機械基準部材に関して、前記フィールドアセンブリを動かす為に負荷を印加できる。【選択図】図３
2019509705.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トルクモータであって、
機械基準部材と、
モータ軸回りに回転する前記機械基準部材に柔軟に取り付けられたアーマチュアと、
それぞれのフィールド極片へそれぞれのギャップで前記アーマチュアが伸長する極開口部を規定するフィールド極片を含むフィールドアセンブリであり、前記フィールドアセンブリは変形可能なフレキシャのセットによって前記機械基準部材から離されており、前記変形可能なフレキシャは対応する所定の長さのギャップを有する前記アーマチュアに対して所定の位置に前記極開口部を設置するのに十分に変形しており、前記フィールドアセンブリは、前記変形可能なフレキシャと接触するように押し付けられて、一つ又はそれ以上の留具で前記機械基準部材に固定されているトルクモータ。
【請求項２】
請求項１に記載のトルクモータであって、
前記変形可能なフレキシャはその降伏応力未満で弾性変形される、トルクモータ。
【請求項３】
請求項１に記載のトルクモータであって、
前記変形可能なフレキシャは弾性的および塑性的に変形される、トルクモータ。
【請求項４】
請求項１に記載のトルクモータであって、
留具締付力は前記変形可能なフレキシャに印加される負荷を変える為に調整され、調整はギャップの長さに行われる、トルクモータ。
【請求項５】
請求項１に記載のトルクモータであって、
前記所定の位置は、ギャップが等しい長さである中心位置である、トルクモータ。
【請求項６】
請求項１に記載のトルクモータであって、
前記留具は前記フィールドアセンブリを通って前記機械基準部材に伸長するボルトである、トルクモータ。
【請求項７】
請求項１に記載のトルクモータであって、
前記機械基準部材はトルクモータの一軸端部での基部である、トルクモータ。
【請求項８】
請求項１に記載のトルクモータであって、
前記フレキシャは前記機械基準部材と一体である、トルクモータ。
【請求項９】
請求項８に記載のトルクモータであって、
前記フレキシャは軸方向に変形する薄い凹状部材として形成される、トルクモータ。
【請求項１０】
請求項９に記載のトルクモータであって、
前記薄い凹状部材は、前記変形可能なフレキシャのそれぞれの裏面中空部を形成する為に素材を取り除いた後の基部素材の残余部分である、トルクモータ。
【請求項１１】
請求項１０に記載のトルクモータであって、
前記フレキシャは、前記薄い凹状部材から伸長しそこに前記フィールドアセンブリが載る穿孔されたボタン状部材を含む、トルクモータ。
【請求項１２】
請求項８に記載のトルクモータであって、
前記機械基準部材と一体ではない負荷伝達手段によって前記フレキシャに前記フィールドアセンブリからの負荷が伝達される、トルクモータ。
【請求項１３】
請求項１２に記載のトルクモータであって、
前記負荷伝達手段は非圧縮性の球である、トルクモータ。
【請求項１４】
請求項１に記載のトルクモータであって、
前記変形可能なフレキシャは前記機械基準部材と前記フィールドアセンブリの間に配置された別の変形可能な部材からなる、トルクモータ。
【請求項１５】
請求項１４に記載のトルクモータであって、
前記変形可能な部材は弾性変形可能な素材からできている球体である、トルクモータ。
【請求項１６】
請求項１５に記載のトルクモータであって、
前記機械基準部材は、球体を受け取りこれの位置を維持する為の縦穴を含む、トルクモータ。
【請求項１７】
請求項１に記載のトルクモータであって、
前記トルクモータはモータ軸の回りで対称的で、全体的に円筒形であり、
前記極開口部は前記フィールドアセンブリの正反対の位置の二つの極開口部のうちの最初の一つであり、
前記アーマチュアはそれぞれの一つの前記極開口部内に位置したそれぞれの端部を有する、トルクモータ。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
有限角トルクモータは、電気水圧式サーボ弁の第一ステージなどの多くのアプリケーションに使用する事ができる。トルクモータは、サーボ弁内にフラッパ又はジェットを配置する等、電流（例：約数十ミリアンペア）を、機械動作を達成するトルク又は力に変換する。このタイプの典型的なトルクモータは、最低でもアーマチュアアセンブリとフィールドアセンブリとを含む。フィールドアセンブリは、一つ又はそれ以上の永久磁石から一対の極開口部へフラックスを誘導する、軟磁性材料で構成された極片の配列を有する固定磁気回路である。アーマチュアは、モータ軸周りの回転の為にトルクモータ構造に柔軟に取り付けられる。アーマチュアの各端部は、それぞれの極開口部内へ伸び、フィールド極片にそれぞれのギャップを形成する。アーマチュアは、電子増幅器からの電流により励磁された、ワイヤーの一つ又はそれ以上のコイルに囲まれている。アーマチュアは、フラッパ又はジェット等の可動される物体に、磁極に関してアーマチュアの有限移動角距離に対応した可動域で、機械的に結合されている。アーマチュアと極面間の磁力によって誘発されたアンバランス力は、望ましい機械休止位置に対して機械的出力を変位する磁気バイアスを導入する為、磁気回路は、アーマチュアと極間のギャップの長さに対して高感度である。
【発明の概要】
【０００２】
本開示は有限角トルクモータ内のアーマチュア／極間のエアギャップを設定するメカニズムを述べている。当業者には知られているように、電流を印加されないトルクモータの初期回転位置（その「ヌル位置」と呼ばれる）は、アーマチュアと極間に発生した磁力により、アーマチュアと極の相対位置にとても敏感である。ヌル位置が正確でない場合、モータを正確な位置に駆動する為にトルクモータコイルに電流が印加されるべきであり（「ヌル電流」と呼ばれる）、これはトルクモータのアプリケーションの典型的な明細書のパラメータである。多くの実施の形態において、理想的には全てのギャップは同一であり、よってコイルへの電流ゼロでヌル位置を実現することができる。トルクモータの片面若しくは両面の上部と下部のギャップの非常に小さいアシンメトリーは、より大きい値のヌル電流を必要としてもよく、アプリケーションのヌル要件を大きく超え得る。故に、トルクモータの製造時に非常に正確にギャップを設定する事が必要とされる。他の実施の形態においては、非ゼロヌル位置を設定する為にギャップの長さに意図的な違いがあってもよい。これらの実施の形態において、必要とされるヌル位置を提供する為に、依然ギャップは正確に調整されるべきである。
【０００３】
磁気ヌルの設定を達成する為には、磁気回路構成下でのシムの使用や、組み立てられたモータ内のギャップの放電加工、変形可能な極構造の使用、又はビルドアップ中のモータ内の磁気部品の再配置（ネジ止めされた構成要素のタッピングなど）など、様々な手段が可能である。このような方法には固有の不利益がある。シムの利用は、追加の構成要素と、必要な規模とを得る為には複数の反復が必要となり得る手動工程を伴う。放電加工は比較的に遅いバッチタイプのプロセスであり、トルクモータが大量に製造される場合、機械への拡張投資が必要となり得る。変形可能な極構造は非常に多様な手動プロセスを必要とし、一般に、非常に繊細な構成要素に近い位置で、大量の力を加える事を必要とする。ネジ止めされた構成要素の再配置は通例、手動であり、労働集約的プロセスである。
【０００４】
故に、本開示は、望ましいヌル電流を得るために、アーマチュアと関連したトルクモータ極の位置を正確に調整するメカニズムとプロセスを対象とする。これは追加の構成要素無しで達成し得る。プロセスは自動化可能な一個流しである、つまり、このプロセスは一度に１パートがふさわしく、パーツのバッチが経済的である必要はない。
【０００５】
より具体的には、トルクモータは、機械基準部材、アーマチュア、そしてフィールドアセンブリを有していると開示されている。フィールドアセンブリは極とその間の極開口部を規定するフィールド極片を含む。アーマチュアは、モータ軸周りのアーマチュアの回転を可能とする為にアーマチュアを機械基準部材に結合している一つまたはそれ以上の機械バネをも含む、アーマチュアアセンブリの一部でもよい。アーマチュアの両端は、それぞれの極開口部に伸長し、そこからそれぞれのフィールド極片にギャップを形成する。フィールドアセンブリは、機械基準部材から変形可能なフレキシャのセットによって離されている。フレキシャは、極開口部内の所定位置に、対応する所定の長さのギャップでアーマチュア極片を配置するのに十分に変形している。
【０００６】
フィールドアセンブリは、フィールドアセンブリを通して機械基準部材に伸長するボルト等の、一つ又はそれ以上の留具で機械基準部材に固定されてもよい。一実施形態では、変形可能なフレキシャは調整中に弾性限度（塑性変形）を超えて変位し、アセンブリやサービスに印加されたどの負荷も、フレキシャの弾性負荷限度よりはるかに低い。故に、フレキシャは、機械基準部材の調整された位置を規定するために、恒久的に変形している。第２の実施形態では、フレキシャはトルクモータアセンブリスクリューなどの外部負荷の印加により弾性限度内で変形し、フレキシャ弾性の範囲内で調整可能である。第３の実施形態は、フレキシャの弾性と塑性変形を組み合わせている。一実施形態では、機械基準部材はトルクモータの一軸端での円盤状基部である。
【０００７】
製造中、望ましい大きさのギャップが形成されるように、アーマチュア極片に対応して極開口部を配置する為、フレキシャの変形力に対してフィールドアセンブリを機械基準部材に対応して動かすために負荷を与えてもよい。あるいは、開始時のギャップが計測されてもよく、フィールドアセンブリを通して伝達される事が出来ない高い負荷力下でのフレキシャの恒久的調整を可能にするように、その後フィールドアセンブリが取り除かれる。負荷のかけ方とフィールドアセンブリの動き量は、様々な方法で実現する事ができる。例は本明細書に記載される。
【０００８】
いくつかの実施形態では、アーマチュア極片の所定位置は、ギャップが等しい長さである中心位置である。これは一般的に零入力電流を有するモータヌル位置の中心位置に対応する。代替的な実施形態では、例えば、システム内に存在し得る付勢力や他の既知のオフセットを相殺し、あるいは、電気入力の喪失時にはフェイルセーフ状態を設ける等、意図的に非ゼロ機械的オフセットを含む事が望ましい。
【０００９】
フレキシャは、機械基準部材と、単一、もしくは機械的に分離されていてもよい。単一フレキシャは軸方向に変形する薄い部材として形成されてもよい。これらは、フレキシャの裏面中空部をそれぞれ形成する為に機械基準部材から材料が取り除かれた後の、材料の残留部位であってもよい。単一フレキシャはまた、薄い凹状部材から伸び、フィールドアセンブリが載った、穿孔されたボタン状部材を含んでもよい。
【００１０】
別の実施形態では、フレキシャは上記に説明されているように軸方向に変形する薄い部材でもよいが、フィールドアセンブリを機械基準部材にクランピングした負荷が、球状の鋼球などの、追加の、本質的には非変形型の部位を通してフレキシャに伝達され、上述のボタン状部材を機械にかける必要性を除く。この実施形態では、フレキシャを形成する為の機械基準部材の機械加工は、球体を受ける為と、その場所の維持の為の縦穴の形成を含んでもよい。本発明の教示から逸脱する事なく、機械基準部材に機械加工されたフレキシャへフィールドアセンブリから負荷を伝達するのに使う事ができる形状や素材が多様であることは、当業者には明らかである。
【００１１】
あるいは、フレキシャは、フィールドアセンブリと機械基準部材の間に配置された、別の弾性又は塑性的に変形可能な部材を含んでもよい。一実施形態では、変形可能な部材は変形可能な素材でできた球体を含む。機械基準部材は球体を受ける為とその場所の維持の為の縦穴を含んでもよいが、この実施形態において、フレキシャは機械基準部材に機械加工されていない。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
前述およびその他の対象や特徴および効果は、各種の図を通じて同じ参照符号は同じ部位を参照する添付の図面に図示されているように、以下の発明の具体的な実施形態の説明から明らかとなる。
【図１】図１は、トルクモータの模式図である。
【図２】図２は、トルクモータの立面図である。
【図３】図３は、トルクモータの部分的な立面図である。
【図４】図４は、フィールドアセンブリの等角図である。
【図５】図５は、上部の極片が取り除かれたフィールドアセンブリの等角図である。
【図６】図６は、基部に取り付けられたアーマチュアの等角図である。
【図７】図７は、変形可能なフレキシャの基部の一部を示した断面図である。
【図８】図８は、トルクモータの等角図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本開示は有限角トルクモータ内のアーマチュア／極間のエアギャップを設定するメカニズムを述べている。当業者には知られているように、電流を印加されないトルクモータの初期回転位置（その「ヌル位置」と呼ばれる）は、アーマチュアと極間に発生した磁力により、アーマチュアと極の相対位置にとても敏感である。ヌル位置が正確でない場合、モータを正確な位置に駆動する為にトルクモータコイルに電流が印加されるべきであり（「ヌル電流」と呼ばれる）、これはトルクモータのアプリケーションの典型的なパラメータである。多くの実施の形態において、理想的には全てのギャップは同一であり、よってコイルへの電流ゼロでヌル位置を実現することができる。トルクモータの片面若しくは両面の上部と下部のギャップの非常に小さいアシンメトリーは、より大きい値のヌル電流を必要としてもよく、アプリケーションのヌル要件を大きく超え得る。故に、トルクモータの製造時に正確にギャップを設定する事が必要とされる。他の実施の形態においては、非ゼロヌル位置を設定する為にギャップの長さ間に意図的な違いがあってもよい。これらの実施の形態において、必要とされるヌル位置を提供する為に、依然ギャップは正確に調整されるべきである。
【００１４】
先行技術において、磁気ヌルの設定を達成する為にいくつかの方法が取られており、磁気回路構成下でのシムの使用や、組み立てられたモータ内のギャップの放電加工、変形可能な極構造の使用、又はビルドアップ中のモータ内の磁気部品の再配置（ネジ止めされた構成要素のタッピングなど）など、様々な手段が可能である。このような方法には固有の不利益がある。シムの利用は、追加の構成要素と手動工程を伴い、必要な規模を得る為に、複数の反復が必要となり得る。放電加工は比較的に遅いバッチタイプのプロセスであり、トルクモータが大量に製造される場合、機械への拡張投資が必要となり得る。変形可能な極構造は非常に多様な手動プロセスを必要とし、一般に、非常に繊細な構成要素に近い位置で、大量の力を加える事を必要とする。ネジ止めされた構成要素の再配置は通例、手動であり、労働集約的プロセスである。
【００１５】
故に、本開示は、望ましいヌル電流を得るために、アーマチュアと関連したトルクモータ極の位置を正確に調整するメカニズムとプロセスを対象とする。これは追加の構成要素無しで達成し得る。プロセスは自動化可能な一個流しである。つまり、このプロセスは一度に１パートがふさわしく、パーツのバッチが経済的である必要はない。
【００１６】
図１はトルクモータ１０の模式図である。電磁部品は、一対の永久磁石１２と透磁性の北（Ｎ）と南（Ｓ）極片１４−Ｎ、１４−Ｓと、一対のコイル１６が巻かれている透磁性アーマチュア１７を有するフィールドアセンブリを含む。図示された実施形態では、永久磁石１２と極片は静止しており、アーマチュア１７は、極片に対する回転の為に捻りばね枢軸１８に取り付けられている。回転の軸は、図１の水平面に対して垂直の、捻りばね枢軸１８を通って伸長する線である。直流増幅器２０は、入力コマンドｅｇに比例してコイル１６に電流を提供する。当業者には知られているように、アプリケーションに応じて、コイル１６は相互に直列、並列、又はプッシュプル構造でもよく、直流増幅器２０は各々のコイル１６に独立した信号を提供してもよい。図１は、また、フィールド極片の極２４の間のギャップ２２と、アーマチュア１７のそれぞれの先端部を示している。これらは作動時のフィールドアセンブリとアーマチュア１７の間の磁気相互作用のエリアである。トルクモータに駆動される負荷の機械的連結は図示されていない。
【００１７】
図２は、共に基部３２に取り付けられており、ここでは「機械基準部材」と言及される、アーマチュア１７（先端部可視）とフィールドアセンブリ３０とを含む、トルクモータ１０の選択された磁気部品の機械的構成図である。コイル１６は明瞭化の為に図示されていない。「アセンブリ」という用語は、便利なレファレンスとして使用され、フィールドアセンブリ３０の構成要素は、アーマチュアアセンブリとの組み立ての前に共に単一のアセンブリとして実際に事前に組み立てられているという事を必然的に意味する（以下に規定）。この用語はフィールドアセンブリの構成要素が、ここに述べられているように、ギャップ２２の調整中にユニットとして共に動く事を示している。
【００１８】
アーマチュア１７の一方（可視）端は、極片１４の極２４に規定されるそれぞれの極開口部に配置されている。この図では見えないが、これと同じ構成はアーマチュア１７の他方（正反対）端にも存在する。アーマチュア１７は、図２のアーマチュア１７の長軸に垂直な中心水平軸を回る、フィールドアセンブリ３０内の有限角回転を可能にするように、細筒状ばねに取り付けられている。筒状ばね（不可視）の底部は基部３２に確実に取り付けられている。パイプ（部分的に可視）は、アーマチュア１７を軸とした回転がパイプの変位を引き起こすようにアーマチュア１７に繋げられており、トルクモータに駆動される負荷の連結を提供する（サーボ弁の中の水圧ジェット等）。アーマチュアアセンブリ（図６内にて参照４５として図示）は、アーマチュア１７、ばねとパイプを含む。
【００１９】
フィールドアセンブリ３０の底面は基部３２の変形可能な機械的フレキシャ３４に載置されている。以下に更に説明するように、フレキシャ３４は基部３２からフィールドアセンブリ３０の望ましい垂直方向の間隙を提供する。アーマチュア１７は基部３２に対して規定された機械的位置を備えられ、フィールドアセンブリ３０のフレキシャ３４による間隙は、垂直方向にアーマチュア１７に対して的確に極開口部を配置し、ギャップ２２の長さを確定し、トルクモータ１０の対応する望ましい機械的電気的特性を実現する。例えば、アーマチュア１７は、上記で説明したようにヌル位置電流を最小化し得る、ギャップ２２が全て同じ長さになるように、その端部でそれぞれの極開口部の中心に正確に配置されてもよい。
【００２０】
図３は、トルクモータ１０を断面図で表している。アーマチュアアセンブリは圧入、溶接、ろう接、又はその他の周知の取り付け方法によって基部３２に確実に取り付けられている。コイル１６はアーマチュア１７の周囲の位置にて示されている。ボルト４４は、基部３２にフィールドアセンブリ３０を固定する為にフィールドの極片１４を貫通し、下部の極片１４はフレキシャ３４に対して押し付けられている。
【００２１】
図４は、２つの永久磁石１２と２つの極片１４を含むフィールドアセンブリ３０を示す。製造時、極フレーム（磁石座面）上部の極片１４の高さと磁石１２の総体的な高さは、両端にほぼ等しい極開口部５０を設ける為に、厳密な公差で保持されている（アーマチュア極片１７のそれぞれの端部に）。例えば、公差は約０．０００５インチ未満であってもよい。極開口部５０が厳密に一致している為、望ましい長さの極のギャップ２２は、上記に説明されているようにトルクモータ基部３２に固定されているアーマチュア１７に対して、フィールドアセンブリ３０の位置を調整する事でなされる。
【００２２】
図５は、上部の極片１４を取り除いたフィールドアセンブリ３０を示し、永久磁石１２との境界面をよりよく図解している。
【００２３】
図６は、コイル１６とフィールドアセンブリ３０を取り除いた、基部３２に取り付けられたアーマチュアアセンブリ４５を示している。４つのフレキシャ３４は基部３２に仮想矩形の角部に配置される。代替の実施形態では、他の配置を使ってもよい。回転軸に沿い及び跨いで対称な配置である事が好ましい事は理解されよう。フレキシャ３４の上面は穿孔された溝６０が、上方向に伸長するボタン状拡張部６４を囲んでいることが見て取れる。
【００２４】
図７は、２つのフレキシャ３４断面図を示す。各々のフレキシャ上部には、基部から上へ伸長するボタン状拡張部６４を囲んだ穿孔された溝６０（ここにフィールドアセンブリ３０の底部の極片１４が載る）と下部に凹状部６２を有するそれぞれのくぼみが有り、その結果、トルクモータギャップを調整する為に偏向させる事が出来る薄い断面となる。この薄い断面構造は、軸の望ましい剛性と予測可能な弾性と塑性偏向を提供する。この構造は例えば、メタルインジェクション又は切削加工（機械加工）等で作る事が出来る事は理解されよう。
【００２５】
図４から７を参照すると、アセンブリ中、フィールドアセンブリ３０の底部の極片１４は、４つのフレキシャ３４、特にボタン状拡張部６４の上に乗せられている。凸状部は、全てのフレキシャ３４に渡る総降伏力（塑性変形負荷）をボルト４４（図３）により印加された負荷、又は２つのアセンブリを一緒に固定するのに使用される他の方法よりも高くなるように設計されている。よって、ボルト４４の締め付けは、弾性域内のみでフレキシャ３４の変形をもたらす（特に、凸状部を下向きに）。このように、機械力のバランスが無期限に保たれ、その結果、極開口部５０内のアーマチュア１７の極片が正確に配置される。
【００２６】
＜フレキシャの使用と調整＞
本明細書においては、トルクモータの両面（アーマチュア１７のそれぞれの端部に対応）は、Ｃ１面とＣ２面と称する。また、プレスを用いた実施形態を記載しているが、この記載はフレキシャの必要とされる変形をもたらす他の方法にも適用できることは理解されよう。
１．極開口部５０の初期位置は高い（トルクモータ基部３２から離れてバイアスされている）。フレキシャ３４はフィールドアセンブリ３０を基部３２に向かって動かすように変形し（図では下方へ）、それによってアーマチュア１７を極開口部５０の中心に置く。
２．極開口部を規定するトルクモータ部と、その中のアーマチュアの位置（アーマチュアアセンブリ４５、基部３２、フィールドアセンブリ３０）は、初期ギャップの測定の為に組み立てられる。パーツは測定の為に一時的に組み立てられ、フレキシャ３４の調整の為に解体されてもよい。代替的に、パーツは、解体が必要ないように、コイル、留具、付属品を備えて組み立てられてもよい。付勢位置のギャップ２２が測定され、その中でアーマチュア１７の極片を中心に置く為に必要な変位の計算がされる（例：ギャップ２２を同じ長さにする為）。
３．極開口部の測定は、市販の顕微鏡装置や、アーマチュア１７の位置を乱す事なく十分な精度で測定できる装置を使用して、光学的に行われてもよい。極開口部５０内のアーマチュア１７を配置するのに必要な変位の計算は自動的にされてもよく、必要な変位は電子的に提供されてもよい。一実施形態では、プレス機が使用されてもよい。プレス操作の為の変位値の算出は、プレスのいずれのコンプライアンスも、また、フレキシャの弾性変形に起因するスプリングバックも、計算の際に考慮に入れられる必要がある。フレキシャ３４は、個々のフレキシャ特性を特徴づける為に、初めは塑性変形するまで押し付けられていてもよい（製造公差の為に多様であるかもしれない為）。最終プレスパラメータはその後、計測値を使用して計算する事が出来る。計算はまた、測定されたギャップとフレキシャの位置の間のどの水平距離も考慮すべきである。
４．算出された最終変位値は精密プレス機に入力される。次いでプレスはフレキシャを、どんなスプリングバック後でもフィールドアセンブリの為の正しい高さに塑性変形させる。一実施形態では、モータが完全に組み立てられている時にトルクモータのＣ１とＣ２それぞれの側において単独押圧操作が行われる。フレキシャを個別に押圧する事もできるが、一般的に、Ｃ１とＣ２それぞれの面において単独押圧操作でフレキシャ３４を２つの方向に変形させる事が有利である。
６．トルクモータは次いで、正しいギャップ設定で組み立てられる（必要に応じて）。特定のアプリケーションが望ましいのなら、フレキシャの弾性変形範囲内で締付力を維持しつつ、４つのトルクモータボルト４４上のトルクを使用してギャップを微調整する事は可能である。
【００２７】
本明細書の教示を組み込んだトルクモータが組み立てられ、ギャップが設定された後、トルクモータのヌル位置を微調整する方法は多数ある。例えば、当業者に知られているメカニズムには、機械ばね、補助磁石、変形可能な構造体、調整ねじなど多数を含む。
【００２８】
ギャップ設定プロセスの他の実施形態では、フレキシャ３４を変形するのに４つのトルクモータボルト４４を活用する。この実施形態では、フレキシャ３４の降伏応力はトルクモータボルト４４の許容負荷未満で、磁石１２を通じた上部の極片１４からの許容負荷未満であるべきである。この実施形態では、ギャップ調整プロセスは調整が行われている間にリアルタイムで光学的に監視されてもよく、又は、上部の極片１４上の位置センサなどの機械的手段を用いてもよい。トルクモータボルトは次に、正しいギャップ間隔が得られるまで順に締められ、その後フレキシャの塑性から弾性偏向範囲に移動するのに十分なだけのトルクが緩和される。
【００２９】
図示された実施形態では、フレキシャ３４は基部３２に機械加工されている。図７の断面図に示されるように、基部３２の上部表面はトレパンにより、下部表面は各々のフレキシャ３４の嵌合孔により加工される。その結果生じた薄い凹状部６２は、所望の弾性ばね率と塑性変形力を提供するようにサイズ決めされる。フレキシャデザインの多数の代替的実施形態も可能である。
【００３０】
図８は、フレキシャがボタン状拡張部６４を内蔵しない基部に機械加工された、別の種類の実施形態の例を図示している。その代わり、別のパートをフィールドアセンブリの下部から基部へ負荷を伝達するように内蔵する事もできる。図８の例では、基部３２´は仮想線で表示されている。４つの代替のフレキシャ７０は基部３２´に機械加工されている。これらのフレキシャは球７２を保持するように設計された縦穴７１の底に薄い壁を内蔵している。球７２は実質的に、鋼のベアリングボールなどの非圧縮性固体球でもよい。球７２は次に、フレキシャ７０に下部の極片１４から負荷を伝達する。このアプローチの利点は、追加部位によるフレキシャ機械加工の簡易化である。当業者に分かるように、様々な端部構造を持つ円筒ピンなど、この実施形態において球７２に代わる別の負荷伝達媒体には様々な設計が可能である。
【００３１】
図８にも表されている別の実施形態では、フレキシャ７０は弾性部材として別のフレキシャ媒体（球７２で表される）を有する事ができる。この実施形態では、実質的に非圧縮性の球の材料は、基部３２´にフィールドアセンブリ３０の対応する調整可能な間隔を提供する為に適当な負荷下塑性変形が可能である材料に置き換えられ、それによってギャップ２２を調整可能な間隔とする。この実施形態では、縦穴７１は図示されているような、基部３２´の裏側に対応する機械加工の縦穴を有さず、その代わり、基部３２´の特徴の代わりに負荷下で変形可能な別のフレキシャ媒体が圧縮するように、基部の下は中実である。球は別のフレキシャ型の一つの可能性を図示しているが、当業者にはこの実施形態は多様な形が可能であると認識されるであろう。
【００３２】
以上、本発明の各種の実施形態を具体的に図示および説明してきたが、当業者には、添付の請求項に規定される本発明の範囲から逸脱することなく、形状や細部について様々な変更が可能であることは言うまでもない。
【図１】
2019509705.tif 000003
【図２】
2019509705.tif 000004
【図３】
2019509705.tif 000005
【図４】
2019509705.tif 000006
【図５】
2019509705.tif 000007
【図６】
2019509705.tif 000008
【図７】
2019509705.tif 000009
【図８】
2019509705.tif 000010
【国際調査報告】
2019509705.tif 000011
2019509705.tif 000012